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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-30
(45)【発行日】2023-02-07
(54)【発明の名称】放熱装置
(51)【国際特許分類】
   F28D 7/10 20060101AFI20230131BHJP
   F28D 7/16 20060101ALI20230131BHJP
   F28D 21/00 20060101ALI20230131BHJP
【FI】
F28D7/10 Z
F28D7/16 D
F28D21/00 Z
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2019207734
(22)【出願日】2019-11-18
(62)【分割の表示】P 2014131632の分割
【原出願日】2014-06-26
(65)【公開番号】P2020024087
(43)【公開日】2020-02-13
【審査請求日】2019-11-18
【審判番号】
【審判請求日】2022-06-15
(31)【優先権主張番号】13/927,220
(32)【優先日】2013-06-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】599075531
【氏名又は名称】楊 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】110003214
【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】楊 泰和
【合議体】
【審判長】平城 俊雅
【審判官】槙原 進
【審判官】間中 耕治
(56)【参考文献】
【文献】登録実用新案第3166157(JP,U)
【文献】米国特許第5950712(US,A)
【文献】特開2012-26723(JP,A)
【文献】特開2004-169985(JP,A)
【文献】特開2001-108381(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F28D 7/10
F28D 7/16
F28D 21/00
F24T 10/15
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と、
前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)と、
前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)及び前記放熱器(104)が収容されるシェル(106)と、
伝熱流体が循環輸送される支柱管体として機能し、前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)もしくは前記放熱器(104)の両方又はいずれか一方の内部に形成される伝熱流体通路、又は、前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)もしくは前記放熱器(104)の両方又はいずれか一方の外面と前記シェル(106)との間に形成される空間により構成される伝熱流体通路に連通するU型管体と、
前記伝熱流体通路に直列接続され、流体の流向を切替可能又は周期的に切替可能にポンピングする1個以上の流体ポンプ(105)と、
を備え、
前記U型管体は、別々に前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)へ通じ、上端の高さが互いに異なり、熱伝導特性を備える材料により製造された二本の管柱(201)、(202)により構成され、
一方の前記U型管体の管柱(201)は前記伝熱流体通路の入口へ通じ、他方の前記U型管体の管柱(202)は前記伝熱流体通路の出口へ通じ、
前記U型管体の下段に、伝熱流体の回路を形成する曲げ戻し部(200)が形成され、
前記U型管体の前記曲げ戻し部(200)は、自然熱エネルギ体(100)の中に直接埋設され、又は、前記自然熱エネルギ体(100)の中に設置された柱状の伝熱覆い体(2002)の中に覆われており、
前記自然熱エネルギ体(100)より上方で、前記U型管体の二本の管柱(201)、(202)は、外気に直接露出している放熱装置。
【請求項2】
上端の高さが互いに異なる前記U型管体の管柱(201)、(202)に代えて、
前記電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の同じ高さの左側及び右側に位置する出入口に通じる、上端の高さが互いに等しい前記U型管体の管柱(301)、(302)が設けられる請求項1に記載の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、埋込式支柱管体で構成されており、内循環伝熱流体を有する放熱装置に関し、浅層地熱エネルギ体の地表土壌又は液体中に設置され、外部気相、固相、液相環境と浅層地熱エネルギ体の土壌、及び液体との均熱化を図る技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電気エネルギ応用装置アセンブリ、例えば電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置、発光ダイオード(LED)照明装置、太陽光発電、風力発電機、変圧器、モータ作動中に熱エネルギが発生するため、過熱防止又は冬季の凍結防止が非常に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特願平4-215308号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は電気エネルギにより熱損失を発生する管状支柱の外部に放熱する埋込式支柱管体で構成されており、内循環伝熱流体を有する放熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)と、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)及び放熱器(104)が収容されるシェル(106)と、伝熱流体が循環輸送される支柱管体として機能し、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)もしくは放熱器(104)の両方又はいずれか一方の内部に形成される伝熱流体通路、又は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)もしくは放熱器(104)の両方又はいずれか一方の外面とシェル(106)との間に形成される空間により構成される伝熱流体通路に連通するU型管体と、伝熱流体通路に直列接続され、流体の流向を切替可能又は周期的に切替可能にポンピングする1個以上の流体ポンプ(105)と、を備える。
U型管体は、別々に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)へ通じ、上端の高さが互いに異なり、熱伝導特性を備える材料により製造された二本の管柱(201)、(202)により構成される。
U型管体の管柱(201)、(202)の中の一方のU型管体の管柱(201)は伝熱流体通路の入口へ通じ、他方のU型管体の管柱(202)は伝熱流体通路の出口へ通じる。
U型管体の下段に、伝熱流体の回路を形成する曲げ戻し部(200)が形成される。U型管体の曲げ戻し部(200)は、自然熱エネルギ体(100)の中に直接埋設され、又は、自然熱エネルギ体(100)の中に設置された柱状の伝熱覆い体(2002)の中に覆われている。
自然熱エネルギ体(100)より上方で、U型管体の二本の管柱(201)、(202)は、外気に直接露出している。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】主な構造模式図を示す。
図2図1のX-X断面模式図を示す。
図3図1のハウジングを備える主な構造の模式図を示す。
図4図3のX-X断面模式図を示す。
図5】電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図6図5のX-X断面模式図を示す。
図7】太陽光発電(110)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図8図7のX-X断面模式図を示す。
図9】風力発電装置(111)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図10】変圧器(444)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図11】電気エネルギで駆動するモータ(333)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図12】支柱管体(101)上段である多岐管構造に複数個の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が設置され、かつ支柱管体(101)中段及び管体下段を共用する主な構造の模式図を示す。
図13】根管構造例の模式図を示す。
図14図13のX-X断面模式図を示す。
図15】根管構造例の模式図を示す。
図16図15のX-X断面模式図を示す。
図17】根管構造例の模式図を示す。
図18図17のX-X断面模式図を示す。
図19】根管構造例の模式図を示す。
図20図19のX-X断面模式図を示す。
図21】根管構造例の模式図を示す。
図22図21のX-X断面模式図を示す。
図23図13、14中の内管(103)下端を短くし、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
図24図17、18中の内管(103)下端は短く、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
図25図19、20中の内管(103)下端は短く、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
図26】支柱管体はU型管体の管柱(301)、(302)により構成される実施形態の構造模式図を示す。
図27図26のX-X断面模式図を示す。
図28】支柱管体はU型管体の管柱(301)、(302)により構成される実施形態の構造模式図を示す。
図29図28のU型管体の側面図を示す。
図30図28のX-X断面模式図を示す。
図31】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)とシェル(106)の空間と放熱器(104)に放熱器の伝熱流体通路(1041)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
図32】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、少なくとも二本の放熱器の伝熱流体通路(1041)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
図33】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とシェル(106)の空間、と電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に伝熱流体通路(1081)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
図34】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、少なくとも二本の伝熱流体通路(1081)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
図35】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、少なくともワンウェイ伝熱流体通路(1081)を備え、放熱器(104)の少なくともワンウェイ放熱器の伝熱流体通路(1041)との間に、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
図36】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)及び支柱管体(101)内部を経由して、重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図37図36の前面図である。
図38】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)を経由して、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図39図38の前面図である。
図40】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図41図40の前面図である。
図42】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図43図42の前面図である。
図44】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図45図44の前面図である。
図46】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図47図46の前面図である。
図48】電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、上方に向かって設置し、かつ中間軸方向の貫孔(700)及び周辺のループ孔(710)から電気エネルギ応用装置アセンブリ(1081)へ通じ、及び支柱管体(101)と電気エネルギ応用装置アセンブリの伝熱流体通路(1081)との間の伝熱流体通路(107)により流体進出入流路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図49図48の前面図である。
図50】放熱器(104)外部にロック式放熱リング(800)を弾性的に取り付ける模式図である。
図51】放熱器(104)外部に重ね合わせ式放熱リング(900)を弾性的に取り付ける模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置は、浅層地熱エネルギ体の地表土壌又は液体中に設置され、外部気相、固相、液相環境と浅層地熱エネルギ体の土壌、及び液体との均熱化を図る。支柱管体(101)の内部に内管(103)を貫通設置し、支柱管体(101)内径が内管(103)外径より大きく、そのサイズ差の空間により流体流路を構成し、支柱管体(101)の末段は密閉され、内管(103)の末段は支柱管体(101)の末段より短く、又は流体孔を保留し、両者の末段により伝熱流体流路の流れの折り返し部を形成する。
【0008】
支柱管体(101)の前段管口及び内管(103)の前段管口から電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器の両方又はいずれか一方へ流れる伝熱流体を輸送し、その中の1つの管口で伝熱流体を輸送し、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器の両方又はいずれか一方へ流れる。もう1つの管口で電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器から還流する伝熱流体を輸送する。
【0009】
1個又はそれ以上の流体ポンプ(105)が上述の密閉循環の伝熱流体通路に串設され、その流向は1つの流向又は2つの流向を切替可能又は周期的流向変換可能を選択することができる。
【0010】
上述の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器の両方又はいずれか一方、と支柱管体(101)及び内管(103)との間の伝熱流体通路の構造は、以下の一種又はそれ以上により構成されることを含む。
【0011】
(一)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の内部にを備えワンウェイ又はそれ以上の貫通する伝熱流体通路を直列に接続又は並列接続することにより構成され、その流体入口端と流体出口端は別々に支柱管体(101)、内管(103)の管口と連通する。
【0012】
(二)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の内部の放熱器にワンウェイ又はそれ以上の貫通する伝熱流体通路を並列接続することにより構成され、その流体入口端と流体出口端は別々に支柱管体(101)、内管(103)の管口と連通する。
【0013】
(三)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の内部にワンウェイ又はそれ以上の伝熱流体通路を備え、その放熱器の内部にある伝熱流体通路と直列に接続又は並列接続してから、更に流体入口端と流体出口端は別々に支柱管体(101)、内管(103)の管口と連通する。
【0014】
(四)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を備え二本の又はそれ以上の伝熱流体通路は、外部を通して管体で連結し、かつ残留流体入口端と流体出口端は支柱管体(101)、内管(103)の管口と連通し、又はその内部をU型又はL型に曲げねじり、かつその同側又は他側の流体入口端と流体出口端は別々に支柱管体(101)、内管(103)の管口と連通する。
【0015】
(五)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部に密閉されたシェルを加設し、両者の間に伝熱流体の流動空間を備え、かつ電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に一本又はそれ以上の直列に接続又は並列接続する伝熱流体通路を設け、その一端に伝熱流体出入口を備え、内管(103)の管口へ通じ、もう一端の管口はシェルと電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)間の空間へ通じ、かつ密閉シェルに伝熱流体通路口を設け、支柱管体(101)の管口と連通する。
【0016】
(六)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器との外部に加設するシェルとの間は密閉され、かつ内部に伝熱流体が流通する空間によって構成される。また電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器の両方又はいずれか一方に、一本又はそれ以上の直列に接続又は並列接続する伝熱流体通路を設け、その一端に伝熱流体出入口を備え、内管(103)の管口へ通じ、もう一端の管口はシェルと電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器の両方又はいずれか一方との間の空間へ通じ、かつ密閉シェルに伝熱流体出入口を設け、支柱管体(101)の管口と連通する。
【0017】
(七)電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部と放熱器の両方又はいずれか一方、及びそのシェルと共同して密閉されるシェルを構成し、かつ電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器の両方又はいずれか一方、とそのシェルの内部に伝熱流体の流動空間を備え、かつ支柱管体(101)の管口へ通じ、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器の両方又はいずれか一方に一本又はそれ以上の直列に接続又は並列接続する伝熱流体通路を設け、その一端に伝熱流体通路口を備え、内管(103)の管口へ通じ、もう一端の管口はシェルと電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器の両方又はいずれか一方との間の空間へ通じ、かつ密閉シェルに伝熱流体通路口を設け、支柱管体(101)の管口と連通する。
【0018】
流体ポンプ(105)にポンピングされる気相又は液相の伝熱流体を通して、上述の密閉循環の伝熱流体通路中の支柱管体(101)や関連構造の外部露出部へ流れ、外部気相、固相、液相環境と浅層地熱エネルギ体の土壌、及び液体との均熱化を図る。
【0019】
上述の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、例えば電気エネルギを光エネルギ照明装置に変換する発光ダイオード(LED)照明装置と太陽光発電の両方又はいずれか一方、ソーラーパネル、風力発電機、変圧器及び電気エネルギの全部又は一部に駆動されるモータにより構成されることを含む。かつニーズによって、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の主な構成を以下に説明する。
図1は主な構造模式図を示す。
図2図1のX-X断面模式図を示す。
図1及び図2の主な構成の主な構成は下記の通りである。
支柱管体(101)は、機械的強度を持つ材料により構成される中空管体構造である。管体を管体上段、管体中段、管体下段に分け、その中の:
管体上段は主に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を設置する。
管体中段は支持機能及び管内と管外間の熱エネルギを伝送する。
管体下段を地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置し、熱エネルギを輸送する。
【0020】
支柱管体(101)は、円型又は他の幾何形状の管体、及び機械的強度を持ち、かつ伝熱特性はよりよい材料又は断熱特性を備える材料により構成されることを含む。上述の支柱管体(101)はニーズによって、管体の外部に放熱フィン(2001)を選択・設置することができる。
【0021】
内管(103)は、外径サイズが支柱管体(101)の内径より小さい硬質材料、例えば金属材料、可撓性材料又は軟質材料、例えばプラスチック材料、布材又は同ランクの材料により構成される管体、直形、曲げねじり形、曲形又は可撓性材料や軟質材料をランダムに形を変えて支柱管体(101)の内部に設置し、かつ伝熱流体通路の邪魔にならず、その上端は支柱管体(101)上段に設置される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)又はその放熱器(104)の伝熱流体通路へ通じ、その下端は支柱管体(101)中段へ通じ又は下段まで延伸し、大きさが異なる内管(103)外径と支柱管体(101)内径により、伝熱流体通路の空間を形成し、かつ内管と内管の両端開口と内管外径と外管内径間の空間により伝熱流体の通過流路を構成し、かつ上述の流路の選択定位置に1個又はそれ以上の流体ポンプ(105)を連続設置し、内管(103)上端と支柱管体(101)上段間の空間に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を設置する。
【0022】
内管(103)は円型又は他の幾何形状の管体、及び(一)断熱特性を備える硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、又は(二)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の外部は断熱材に覆われ、又は(三)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の内部は断熱材に嵌め込まれ、又は(四)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体を選用することを含む。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、ポンピング流体の流向と流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0023】
電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、電気エネルギにより発光装置を駆動し、外部気相又は液相流体運動エネルギにより駆動される発電装置、光エネルギの駆動により電気エネルギを形成するときに熱損失が発生する装置、変圧器、電気エネルギに駆動されるモータの全部又は一部により構成され、かつニーズによって、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0024】
上述の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置は、流体ポンプ(105)のポンピングを通して、気相又は液相の伝熱流体は内管(103)上端の伝熱流体出口を経て、作動中に熱損失が発生する電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)又はその放熱器(104)の伝熱流体通路へ流れ、更に支柱管体(101)の内部と内管(103)との空間により構成される伝熱流体通路へ流れ、支柱管体(101)の管体下段へ通じてから、更に内管(103)下端の伝熱流体入口へ還流し、かつ1つの密閉循環の伝熱流体回路を構成し、又は配置された流体ポンプ(105)によりポンピングされる伝熱流体が上述の流路の通過順序と流向は逆であり、かつ反対流向と順序の密閉循環の伝熱流体回路を構成することにより、伝熱流体が流れる電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)又はその放熱器(104)の外部表面を通して、支柱管体(101)の外部露出部と外部気相、液相、固相環境の全部又は一部と均熱化を図る。また更に一歩進んで流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体を通して、地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置される支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
【0025】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を設置する支柱管体(101)の管体上段を更に一歩進んで、シェル(106)を加設することにより、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を保護し、及びを電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外表又はその放熱器(104)の外表により形成した空間を通して、伝熱流体通路(107)を構成することにより、伝熱流体を伝送する。
図3図1にハウジングを備える主な構造の模式図を示す。
図4図3のX-X断面模式図を示す。
図3及び図4の主な構成は下記の通りである。
支柱管体(101)は、機械的強度を持つ材料により構成される中空管体構造である。 管体を管体上段、管体中段、管体下段に分け、その中の:
管体上段は主に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とシェル(106)を設置する。
管体中段は支持機能及び管内と管外間の熱エネルギを伝送する。
管体下段を地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置し、熱エネルギを輸送する。
【0026】
支柱管体(101)は、円型又は他の幾何形状の管体、及び機械的強度を持ち、かつ伝熱特性はよりよい材料又は断熱特性を備える材料により構成されることを含む。上述の支柱管体(101)はニーズによって、管体の外部に放熱フィン(2001)を選択・設置することができる。
【0027】
内管(103)は、外径サイズが支柱管体(101)の内径より小さい硬質材料、例えば金属材料、可撓性材料又は軟質材料、例えばプラスチック材料、布材又は同ランクの材料により構成される管体、直形、曲げねじり形、曲形又は可撓性材料や軟質材料をランダムに形を変えて支柱管体(101)の内部に設置し、かつ伝熱流体通路の邪魔にならず、その上端は支柱管体(101)上段に設置される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)又はその放熱器(104)の伝熱流体通路へ通じ、その下端は支柱管体(101)中段へ通じ又は下段まで延伸し、大きさが異なる内管(103)外径と支柱管体(101)内径により、伝熱流体通路の空間を形成し、かつ内管と内管の両端開口と内管外径と外管内径間の空間により伝熱流体の通過流路を構成し、かつ上述の流路の選択定位置に1個又はそれ以上の流体ポンプ(105)を連続設置し、内管(103)上端と支柱管体(101)上段間の空間に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を設置する。
【0028】
内管(103)は円型又は他の幾何形状の管体、及び(一)断熱特性を備える硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、又は(二)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の外部は断熱材に覆われ、又は(三)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の内部は断熱材に嵌め込まれ、又は(四)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体を選用することを含む。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、ポンピング流体の流向と流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0029】
シェル(106)は、熱伝導性又は断熱材により構成され、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部を覆い、かつ外部から密閉される。伝熱流体は、流体ポンプ(105)を通してポンピングし、内管(103)上端の伝熱流体出口から、シェル(106)と電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)により形成する空間へ流れ、更に支柱管体(101)内径と内管(103)外径により構成される伝熱流体通路へ流れることにより、支柱管体(101)の管体下段へ通じ、更に内管(103)下端を経て伝熱流体入口へ還流し、かつ1つの密閉循環の伝熱流体回路を構成し、又は流体ポンプ(105)を通してポンピングすることにより、伝熱流体の流向を変更させ、反対流向になる密閉循環の伝熱流体の還流を構成する。
【0030】
電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、電気エネルギにより発光装置を駆動し、外部気相又は液相流体運動エネルギにより駆動される発電装置、光エネルギの駆動により電気エネルギを形成するときに熱損失が発生する装置、変圧器、電気エネルギに駆動されるモータの全部又は一部により構成され、かつニーズによって、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0031】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、本実施形態の装置はニーズによって、設置或いは設置しないことができる。
【0032】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、負荷が過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、負荷切断、一部の負荷切断又は負荷パワーを減らす。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
【0033】
伝熱流体流路に直列に接続されている流体ポンプ(105)を通して、伝熱流体をポンピングし、内管(103)上端の伝熱流体出口から電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の内部に設置され、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部を経て、密閉されたハウジング間の空間の両方又はいずれか一方へ流れ、また支柱管体(101)内径と内管(103)外径との間に形成される流体通路空間を経て、更に内管(103)下端の伝熱流体入口を経て回流することにより密閉循環を構成し、又は流体ポンプ(105)を通してポンピングすることにより、伝熱流体の流向を変更させ、反対流向になる密閉循環の伝熱流体の還流を構成する。
【0034】
その流体ポンプ(105)を通してポンピングする気相又は液相伝熱流体の熱エネルギは、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部表面を経て、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の外部に設置され、かつ外部から密閉されたシェル(106)の表面を経て、及び支柱管体(101)の外部露出部の全部又は一部は、外部気相、固相、液相環境と浅層地熱エネルギ体の土壌、及び液体との均熱化を図る。また更に一歩進んで流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体を通して、地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置される支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
【0035】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置中の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、例えば電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)、例えば発光ダイオード(LED)照明装置と太陽光発電(110)の両方又はいずれか一方、例えばソーラーパネル、風力発電装置(111)、変圧器(444)及び電気エネルギの全部又は一部で駆動されるモータ(333)により構成されることを含む。かつニーズによって、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。その各種実施形態を以下に説明する。
図5は電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図6図5のX-X断面模式図を示す。
【0036】
図5及び図6の主な構成は支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。またその電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)により電気エネルギを光エネルギに変換し、かつ熱損失が発生する電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)と発光ダイオード(LED)の両方又はいずれか一方により構成され、かつニーズによって、電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0037】
その中の流体ポンプ(105)によりポンピングされる伝熱流体は、電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)又は放熱器(104)の表面又はの内部の伝熱流体通路(107)へ流れ、伝熱流体通路(107)により伝送される熱エネルギは、支柱管体(101)の外部露出部を経て、外部気相、液相又は固相環境間と均熱化を図る。また更に一歩進んで流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体を通して、地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置される支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
【0038】
電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)は、各種のガス式ランプ、LED・OLED固体照明等の電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置及び関連周辺装置、例えば透光体(1061)により構成され、及び更に一歩進んで、電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)の光エネルギによって作動する画像表示スクリーン、看板、信号又は警告標識により構成されることを含む。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、流体の流向と流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0039】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、本実施形態での応用は、電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)の入力電圧、電流、作業温度を制御し、及び流体ポンプ(105)の作動時期を制御する。
【0040】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置(109)又は放熱器(104)に設置され、過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、負荷切断、一部の負荷切断又は負荷パワーを減らし、又は流体ポンプ(105)を制御する。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
図7は太陽光発電(110)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
図8図7のX-X断面模式図を示す。
【0041】
図7及び図8の主な構成は支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。またその電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)により電気エネルギを光エネルギに変換し、かつ熱損失が発生する太陽光発電(110)により構成され、かつニーズによって、太陽光発電(110)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0042】
その中の流体ポンプ(105)によりポンピングされる伝熱流体は、太陽光発電(110)の背面、放熱器(104)の表面、又は内部の伝熱流体通路(107)へ流れ、伝熱流体通路(107)により伝送される熱エネルギは、支柱管体(101)の外部露出部を経て、外部気相、液相又は固相環境間と均熱化を図る。また更に一歩進んで流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体を通して、地表淺層自然熱エネルギ体の地層中又は液体中に設置される支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
太陽光発電(110)は、各種の光によって形成する電気エネルギを出力する太陽光発電、例えばソーラーパネル及び関連周辺装置により構成される。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、ポンピング流体の流向と流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0043】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、本実施形態での応用は、太陽光発電(110)の出力電圧、電流及び作業温度を制御し、及び流体ポンプ(105)の作動時期を制御する。
【0044】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、太陽光発電(110)が過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、負荷切断、一部の負荷切断又は負荷パワーを減らし、又は流体ポンプ(105)を制御する。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
図9は風力発電装置(111)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
【0045】
図9に示す主な構成は、地表淺層自然熱エネルギ体(100)に設置される支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。またその電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、風力発電装置(111)の風力発電機(222)により構成され、かつニーズによって、風力発電装置(111)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0046】
その中の流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、風力発電装置(111)の風力発電機(222)とその放熱器の内部の伝熱流体通路の両方又はいずれか一方を通過し、また更に一歩進んで、電気制御装置(112)とその放熱器の内部の伝熱流体通路の両方又はいずれか一方、と内管(103)及び内管(103)と支柱管体(101)の内部空間により、密閉する伝熱流体通路を構成することにより、伝熱流体がその中で流動し、支柱管体(101)の外部露出部を通して、外部気相、固相、液相環境と浅層地熱エネルギ体の土壌、及び液体との均熱化を図る。
【0047】
風力発電装置(111)は、風力タービンフィンと駆動される風力発電機(222)、及び電気制御装置(112)と関連周辺装置の両方又はいずれか一方により構成される。その中の風力発電機(222)と電気制御装置(112)の両方又はいずれか一方は主な放熱装置である。
【0048】
流体ポンプ(105)は、風力駆動の回転軸又は電力モータに駆動されるポンプを通して、流向及び流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0049】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、風力発電装置(111)システムが作動するとき、風力発電機(222)の出力電圧、電流及び作業温度、直流/交流変換、交流出力の電気エネルギと市内の電源システムの並列接続を制御し、及び流体ポンプ(105)の作動時期を制御する。
【0050】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、風力発電装置(111)が過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、風力発電機(222)と風力発電装置(111)システムの両方又はいずれか一方の作動を制御し、及び流体ポンプ(105)を制御する。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
図10は変圧器(444)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
【0051】
図10に示す主な構成は、支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。またその電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、変圧器(444)により構成され、かつニーズによって、変圧器(444)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0052】
その中の流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、変圧器(444)、その放熱器(104)の表面又は内部の伝熱流体通路(107)へ流れ、伝熱流体通路(107)に伝送される熱エネルギは、支柱管体(101)外部露出部を経て、外部気相、液相又は固相環境間と均熱化を図る。また更に一歩進んで、流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、地表淺層自然熱エネルギ体が設置される地層中又は液体中の支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
【0053】
変圧器(444)は、巻線、導磁路及びシェルを備え、単相又は三相(多相を含む)交流の電気エネルギを入力/出力し、又はパルス電磁エネルギを入力/出力し、変圧器は内に気体を備える乾式又は冷却流体を備える湿式構造の単巻又は多巻線変圧器により構成されることを含む。変圧器表面又は外部は、流体が通過する管路の放熱構造であり、又は流体出入口を備え、流体が変圧器の内部空間を出入り、変圧器は変圧器支持台(445)を通して、支柱管体(101)に結合する。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、流向及び流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0054】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、本実施形態での応用は、変圧器(444)の出力電圧、電流、作業温度を制御し、及び流体ポンプ(105)の作動時期を制御する。
【0055】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、変圧器(444)が過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、負荷切断、一部の負荷切断又は負荷パワーを減らし、及び流体ポンプ(105)を制御する。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
図11は電気エネルギで駆動するモータ(333)により構成される電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に応用する際の主な構造の模式図を示す。
【0056】
図11の主な構成は、支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。またその電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、電気エネルギに駆動されるモータ(333)により構成され、かつニーズによって、モータ(333)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。
【0057】
その中の流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、電気エネルギに駆動されるモータ(333)又はその放熱器(104)の表面或いは内部の伝熱流体通路(107)へ流れ、伝熱流体通路(107)に伝送される熱エネルギは、支柱管体(101)外部露出部を経て、外部気相、液相又は固相環境間と均熱化を図る。また更に一歩進んで、流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、地表淺層自然熱エネルギ体が設置される地層中又は液体中の支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
モータ(333)は、交流又は直流電源に駆動され、回転運動エネルギを出力する回転電機により構成され、モータを駆動してから負荷(334)を駆動する。
流体ポンプ(105)は、電力モータに駆動されるポンプを通して、流向及び流量の制御によって、気相又は液相伝熱流体をポンピングする。
【0058】
電気制御装置(112)は、固相、電気機械式ユニット、又はチップと関連ソフトウェアにより構成され、本実施形態での応用は、電気エネルギ駆動モータ(333)の入力電圧、電流、作業温度を制御し、及び流体ポンプ(105)の作動時期を制御する。
【0059】
温度保護装置(102)は、電気機械式温度スイッチ或いは温度ヒューズ、又は温度センサユニット或いは温度スイッチユニットにより構成され、電気エネルギに駆動されるモータ(333)が過熱状態になったとき、直接又は電気制御装置(112)を経て、負荷切断、一部の負荷切断又は負荷パワーを減らし、及び流体ポンプ(105)を制御する。本実施形態装置はニーズによって設置或いは設置しないことができる。
【0060】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の支柱管体(101)上段及び内管(103)を更に一歩進んで、多岐管構造により構成されることにより、複数個の同じ又は違う電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が設置され、かつ支柱管体中段及び下段を共用する。
図12は支柱管体(101)上段である多岐管構造に複数個の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が設置され、かつ支柱管体(101)中段及び管体下段を共用する主な構造の模式図を示す。
【0061】
図12の主な構成は、前述の支柱管体(101)、内管(103)、流体ポンプ(105)を含む。その中の支柱管体(101)上段である多岐管構造に複数個の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が設置され、かつニーズによって、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の周辺装置、制御回路装置、過負荷保護装置、温度保護装置を選択・設置する。また支柱管体(101)中段及び管体下段を共用し、かつ同じ又は違う電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)を別々に支柱管体(101)上段に多岐管を設置し、かつ支柱管体(101)の管体の内部に相対的に内管(103)を設置する。
【0062】
その中の流体ポンプ(105)は、個別の電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)又はその放熱器(104)の表面又は内部の伝熱流体通路(107)へ流れ、熱エネルギを伝送し、外部気相、液相又は固相環境間と均熱化を図る。また更に一歩進んで、流体ポンプ(105)にポンピングされる伝熱流体は、地表淺層自然熱エネルギ体が設置される地層中又は液体中の支柱管体(101)を経て、埋込部が地層又は液体に対して熱エネルギを伝送する。
【0063】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の支柱管体(101)下段と内管(103)により構成される伝熱流体流路の構造方式の種類が多く、以下に数例を挙げ、可行性を説明するが、本発明を制限するものではなく、同じ機能が作動するとき、本発明の範囲に包含される。その中の支柱管体(101)と内管(103)の構造方式は、以下の一種又はそれ以上を含む。
図13は根管構造例の模式図を示す。
図14図13のX-X断面模式図を示す。
【0064】
図13及び図14の主な構成は、支柱管体(101)と内管(103)を同軸又は平行に近いように設置し、かつ内管(103)周辺と支柱管体(101)と内管(103)との間に、伝熱流体の通過空間を備え、支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)は、支柱管体(101)より短く、その下端と支柱管体(101)下段底部の密閉部との間に長短差があり、かつブラケット(1033)で固定することにより、伝熱流体の通過空間を構成する。
図15は根管構造例の模式図を示す。
図16図15のX-X断面模式図を示す。
【0065】
図15及び図16の主な構成は支柱管体(101)と内管(103)を平行に設置し、かつ支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)の下端は、支柱管体(101)下段底部の密閉部に結合する。内管(103)の下端又は下段に内管体の横穴(1031)又は切欠部(1032)を貫穿し、伝熱流体の空間を通過する。
図17は根管構造例の模式図を示す。
図18図17のX-X断面模式図を示す。
【0066】
図17及び図18の主な構成は、支柱管体(101)と内管(103)を偏心接合に設置し、また支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)の下端は比較的短く、かつ支柱管体(101)下段底部の密閉部との間に長短差を有することにより、伝熱流体の通過空間を形成する。
図19は根管構造例の模式図を示す。
図20図19のX-X断面模式図を示す。
【0067】
図19及び図20の主な構成は、支柱管体(101)と二本又はそれ以上の内管(103)を平行するように設置し、また支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)の下端は比較的短く、かつ支柱管体(101)下段底部の密閉部との間に長短差を有することにより、伝熱流体の通過空間を形成する。
図21は根管構造例の模式図を示す。
図22図21のX-X断面模式図を示す。
【0068】
図21及び図22の主な構成は、支柱管体(101)と内管(103)を同軸又は平行に近いように設置し、かつ内管(103)周辺と支柱管体(101)と内管(103)との間に、伝熱流体の通過空間を備え、支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)は支柱管体(101)より短く、その下端と支柱管体(101)下段底部の密閉部との間に長短差を有することにより、伝熱流体の通過空間を構成し、及び支柱管体(101)と内管(103)との間に更に一歩進んで螺旋状導流構造(2003)を設置することにより、伝熱流体が支柱管体(101)と内管(103)間における流路の長さを増やす。
【0069】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)を短くし、上端から支柱管体(101)上段又は中段まで延伸するが、下段まで延伸しないことができる。
図23図13、14中の内管(103)下端を短くし、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
【0070】
図23の主な構成は、支柱管体(101)と内管(103)を同軸又は平行に近いように設置し、かつ内管(103)周辺と支柱管体(101)と内管(103)との間に、伝熱流体の通過空間を備え、支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)は、支柱管体(101)より短く、支柱管体(101)上段又は中段まで延伸するが、下段まで延伸しないことにより、伝熱流体流路の長さを減らす。
図24図17、18中の内管(103)下端は短く、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
【0071】
図24の主な構成は、支柱管体(101)と内管(103)を偏心接合に設置し、かつ支柱管体(101)の内部の内管(103)の下端は支柱管体(101)より短く、支柱管体(101)上段又は中段まで延伸するが、下段まで延伸しないことにより、伝熱流体流路の長さを減らす。
図25図19、20中の内管(103)下端は短く、支柱管体(101)下段まで延伸しない実施形態の構造模式図を示す。
【0072】
図25の主な構成は、支柱管体(101)と二本又はそれ以上の内管(103)を平行に設置し、かつ支柱管体(101)の内部に設置される内管(103)の下端は支柱管体(101)より短く、支柱管体(101)上段又は中段まで延伸するが、下段まで延伸しないことにより、伝熱流体流路の長さを減らす。
【0073】
本実施形態の埋込式支柱管体で構成されており内循環伝熱流体を有する放熱装置の内循環伝熱流体を輸送する支柱管体を更に一歩進んで、U型管体により構成されることができる。以下に説明する。
図26は支柱管体がU型管体の管柱(301)、(302)により構成される実施形態の構造模式図を示す。
図27図26のX-X断面模式図を示す。
【0074】
図26及び図27の主な構成は、1つは高く、もう1つは低いU型管体の管柱(201)、(202)を通して、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)へ通じる構造により構成される。U型管体の管柱(201)、(202)を別々に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器(104)の両方又はいずれか一方の内部にある伝熱流体通路の出入口へ通じ、又は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とその放熱器(104)の両方又はいずれか一方の外表とシェル(106)によって構成される内部空間の伝熱流体通路の出入口へ通じる。その中のU型管体の管柱(201)は上述の入口へ通じ、U型管体の管柱(202)は出口へ通じ、かつU型管体下段でU型管体の曲げ戻し部(200)を形成することにより、伝熱流体の回路を形成する。かつ上述の伝熱流体通路に直列に接続されている1個以上の流体ポンプ(105)を通して、ポンピング流向のポンピングを選定し、U型管体の曲げ戻し部(200)及び周りの下段を直接地表淺層自然熱エネルギ体(100)の中に埋設し、また更に一歩進んで、U型管体の曲げ戻し部(200)及び周りの下段を柱状の伝熱覆い体(2002)の中に覆い、伝熱覆い体(2002)を地表淺層自然熱エネルギ体(100)の中に設置する。
【0075】
上述のU型管体の管柱(201)、(202)の中のU型管体の管柱(202)は、円型又は他の幾何形状の管体を含む。及び機械的強度を持ち、かつ伝熱特性はよりよい材料又は断熱特性を備える材料により構成される。U型管体の管柱(201)は円型又は他の幾何形状の管体を含み、及び(一)断熱特性を備える硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、又は(二)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の外部は断熱材に覆われ、又は(三)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の内部は断熱材に嵌め込まれ、又は(四)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体を選用することを含む。
上述のU型管体の管柱(201)、(202)はニーズによって、管体との間又は外部に放熱フィン(2001)を選択・設置することができる。
図28は支柱管体がU型管体の管柱(301)、(302)により構成される実施形態の構造模式図を示す。
図29図28のU型管体の側面図を示す。
図30図28のX-X断面模式図を示す。
【0076】
図28図29図30の主な構成は、U型管体の管柱(301)、(302)を通して、左右両側へ通じる電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の構造により構成される。U型管体の管柱(301)、(302)は別々に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器(104)の内部の両方又はいずれか一方の内部にある伝熱流体通路の出入口へ通じ、又は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)と放熱器(104)の両方又はいずれか一方の外表とシェル(106)により構成される内部空間の伝熱流体通路の出入口へ通じる。その中のU型管体の管柱(301)は上述の入口へ通じ、U型管体の管柱(302)は出口へ通じ、かつU型管体下段でU型管体の曲げ戻し部(200)を形成することにより、伝熱流体の回路を形成する。かつ上述の伝熱流体通路に直列に接続されている1個以上の流体ポンプ(105)を通して、ポンピング流向のポンピングを選定し、U型管体の曲げ戻し部(200)及び周りの下段を直接地表淺層自然熱エネルギ体(100)の中に埋設し、また更に一歩進んで、U型管体の曲げ戻し部(200)及び周りの下段を柱状の伝熱覆い体(2002)の中に覆い、伝熱覆い体(2002)を地表淺層自然熱エネルギ体(100)の中に設置する。
【0077】
上述のU型管体の管柱(301)、(302)のU型管体の管柱(302)は、円型又は他の幾何形状の管体を含む。及び機械的強度を持ち、かつ伝熱特性はよりよい材料又は断熱特性を備える材料により構成される。U型管体の管柱(301)は円型又は他の幾何形状の管体を含み、及び(一)断熱特性を備える硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、又は(二)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の外部は断熱材に覆われ、又は(三)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体、かつ管体の内部は断熱材に嵌め込まれ、又は(四)熱伝導特性はよりよい硬質材料、可撓性材料又は軟質材料により製造した管体を選用することを含む。
上述のU型管体の管柱(301)、(302)はニーズによって、管体との間又は外部に放熱フィン(2001)を選択・設置することができる。
図31は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)とシェル(106)の空間と放熱器(104)に放熱器の伝熱流体通路(1041)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
【0078】
図31の主な構成は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に放熱器(104)とシェル(106)の空間と放熱器(104)に放熱器の伝熱流体通路(1041)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する。
図32は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、少なくとも二本の放熱器の伝熱流体通路(1041)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
【0079】
図32の主な構成は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は少なくとも二本の放熱器の伝熱流体通路(1041)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する。
図33は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とシェル(106)の空間、と電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に伝熱流体通路(1081)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
【0080】
図33の主な構成は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)とシェル(106)の空間、と電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)に伝熱流体通路(1081)を備えることにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する。
図34は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、少なくとも二本の伝熱流体通路(1081)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
【0081】
図34の主な構成は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は少なくとも二本の伝熱流体通路(1081)を備え、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する。
図35は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が、少なくとも一本伝熱流体通路(1081)を備え、放熱器(104)の少なくとも一本放熱器の伝熱流体通路(1041)との間に、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する構造模式図を示す。
【0082】
図35の主な構成は、電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は少なくとも一本伝熱流体通路(1081)を備え、放熱器(104)の少なくとも一本放熱器の伝熱流体通路(1041)との間に、U型接管(1042)を直列に接続することにより、液相又は気相伝熱流体が通過する伝熱流体通路を構成する。
図36は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)及び支柱管体(101)内部を経由して、重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図37図36の前面図である。
【0083】
図36及び図37に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)を経由して、支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す。
図38は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)を経由して、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図39図38の前面図である。
【0084】
図38及び図39に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)内部に流体の流動空間を設置し、かつ伝熱流体通路(1081)を経由して、支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す。
図40は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図41図40の前面図である。
【0085】
図40及び図41に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す。
図42は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図43図42の前面図である。
【0086】
図42及び図43に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間流路(570)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す。
図44は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と重ね合わせる伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図45図44の前面図である。
【0087】
図44及び図45に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す
図46は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に流体通路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図47図46の前面図である。
【0088】
図46及び図47に電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)の放熱器(104)は、中間分流ブロック(600)の中間貫孔(610)から両側に向かって別々に外部へ流れる環状流路(580)、環状流路(590) を備え、放熱器(104)の外周内部に沿って伝熱流体通路(1081)へ延伸し、及び支柱管体(101)内部と偏位に重ね合わされた伝熱流体通路(1081)外部の伝熱流体通路(107)と共に構成される流体通路を示す。
図48は電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)が、上方に向かって設置し、かつ中間軸方向の貫孔(700)及び周辺のループ孔(710)から電気エネルギ応用装置アセンブリ(1081)へ通じ、及び支柱管体(101)と電気エネルギ応用装置アセンブリの伝熱流体通路(1081)との間の伝熱流体通路(107)により流体進出入流路を構成する実施形態の構造を示す模式図である。
図49図48の前面図である。
【0089】
図48及び図49にある電気エネルギ応用装置アセンブリ(108)は、上方に向かって設置し、かつ中間軸方向の貫孔(700)及び周辺のループ孔(710)から電気エネルギ応用装置アセンブリ(1081)へ通じ、及び支柱管体(101)と電気エネルギ応用装置アセンブリの伝熱流体通路(1081)との間の伝熱流体通路(107)により流体進出入流路が構成されることを示す。
図50は放熱器(104)外部にロック式放熱リング(800)を弾性的に取り付ける模式図である。
【0090】
図50に放熱器(104)外部にロック式放熱リングを弾性的に取り付け、ロック式放熱リング(800)は良好な伝熱及び放射・放熱特性の材料により構成されることを示す。
図51は放熱器(104)外部に重ね合わせ式放熱リング(900)を弾性的に取り付ける模式図である。
【0091】
図51に放熱器(104)外部に重ね合わせ式放熱リングを弾性的に取り付け、重ね合わせ式放熱リング(900)は良好な伝熱及び放射・放熱特性を有する材料により構成されることを示す。
【符号の説明】
【0092】
100:地表淺層自然熱エネルギ体
101:支柱管体
102:温度保護装置
103:内管
1031:横穴
1032:切欠部
1033:ブラケット
104:放熱器
1041:放熱器の伝熱流体通路
1042:U型接管
105:流体ポンプ
106:シェル
1061:透光体
107:伝熱流体通路
108:電気エネルギ応用装置アセンブリ
1081:伝熱流体通路
109:電気エネルギを光エネルギに変換する照明装置
110:太陽光発電
111:風力発電装置
222:風力発電機
112:電気制御装置
200:U型管体の曲げ戻し部
201、202:U型管体の管柱
301、302:U型管体の管柱
333:モータ
334:モータを駆動してから負荷
444:変圧器
445:変圧器支持台
570:中間流路
580、590:環状流路
600:中間分流ブロック
610:中間貫孔
700:中間軸方向の貫孔
710:ループ孔
800:ロック式放熱リング
900:重ね合わせ式放熱リング
2001:放熱フィン
2002:伝熱覆い体
2003:螺旋状導流構造
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42
図43
図44
図45
図46
図47
図48
図49
図50
図51